(57)【要約】  空気調和機の室内機は、冷媒と熱交換を行った後の空気を吹出口から空調対象空間に送出する送風手段と、吹出口から送出される空気の吹出方向の上下方向の角度を調整する上下風向調節部と、吹出口から送出される空気の吹出方向の左右方向の角度を調整する左右風向調節部と、上下風向調節部および左右風向調節部のそれぞれの角度を制御する制御部とを有し、制御部は、複数のエリアに分割された空調対象空間に対して、空気の吹出方向が複数のエリア単位で切り替わるように、上下風向調節部および左右風向調節部を制御して上下方向および左右方向のそれぞれの角度を連続して変化させるものである。
2018229923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と熱交換を行った後の空気を吹出口から空調対象空間に送出する送風手段と、
前記吹出口に設けられ、前記吹出口から送出される空気の吹出方向の上下方向の角度を調整する上下風向調節部と、
前記吹出口に設けられ、前記吹出口から送出される空気の吹出方向の左右方向の角度を調整する左右風向調節部と、
前記上下風向調節部および前記左右風向調節部のそれぞれの角度を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
複数のエリアに分割された前記空調対象空間に対して、空気の吹出方向が前記複数のエリア単位で切り替わるように、前記上下風向調節部および前記左右風向調節部を制御して前記上下方向および前記左右方向のそれぞれの角度を連続して変化させる、空気調和機の室内機。
【請求項２】
前記複数のエリアは、前記吹出口を基準として距離が離れる方向と該基準に対して水平方向とに分割された構成である、請求項１に記載の空気調和機の室内機。
【請求項３】
前記制御部は、
空気の吹出方向の軌跡が前記複数のエリアに対して８の字を描くように、前記上下風向調節部および前記左右風向調節部を連動させて制御する、請求項１または２に記載の空気調和機の室内機。
【請求項４】
前記制御部は、
暖房運転を行う際、前記吹出口を基準として距離が離れる方向に分割された複数のエリアに対して、エリア単位で空気の吹出方向を切り替える全体の時間のうち、該距離が最も近いエリアの時間の割合が他のエリアの時間の割合よりも大きくする、請求項２に記載の空気調和機の室内機。
【請求項５】
前記複数のエリア単位で有人か否かを検出する人体位置検出手段をさらに有し、
前記制御部は、
前記上下風向調節部および前記左右風向調節部を連動させて、前記複数のエリアのうち、前記人体位置検出手段が有人と検出したエリアに空気の吹出方向を向ける、請求項１または２に記載の空気調和機の室内機。
【請求項６】
前記複数のエリア単位で有人か否か検出する人体位置検出手段をさらに有し、
前記制御部は、
前記上下風向調節部および前記左右風向調節部を連動させて、前記複数のエリアのうち、前記人体位置検出手段が無人と検出したエリアに空気の吹出方向を向ける、請求項１または２に記載の空気調和機の室内機。
【請求項７】
前記複数のエリア単位で床温度を測定する輻射温度検出手段をさらに有し、
前記制御部は、
冷房運転を行う場合、前記輻射温度検出手段が前記複数のエリアで測定した複数の床温度のうち、床温度が最も高いエリアに空気の吹出方向を向け、暖房運転を行う場合、前記複数の床温度のうち、床温度が最も低いエリアに空気の吹出方向を向ける、請求項１または２に記載の空気調和機の室内機。
【請求項８】
前記空調対象空間から吸い込む空気の温度を測定する温度検出手段をさらに有し、
前記制御部は、
冷房運転を行う際、前記温度検出手段が測定する温度が設定温度に対して決められた範囲に入らない場合、前記上下風向調節部および前記左右風向調節部のそれぞれの角度を制御する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和機の室内機。
【請求項９】
前記空調対象空間から吸い込む空気の湿度を検出する湿度検出手段をさらに有し、
前記制御部は、
冷房運転を行う際、前記湿度検出手段が測定する湿度が設定湿度に対して決められた範囲に入らない場合、前記上下風向調節部および前記左右風向調節部のそれぞれの角度を制御する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気調和機の室内機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調対象空間への空気の吹出方向を変更する構成を備えた、空気調和機の室内機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機の室内機として、筐体の下面側の中央部に設けられた吸込口と、吸込口の四方を囲むように設けられた４つの吹出口とを備え、熱交換後の空気を４つの吹出口から室内に送出する室内機が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に開示された空気調和機は、躯体温度を検知する赤外線センサと、４つの吹出口のそれぞれに設けられた第１フラップおよび第２フラップとを有する。第１フラップは、吹出口から吹き出す空気の左右方向を変更するものである。第２フラップは、吹出口から吹き出す空気の縦方向を変更するものである。【０００３】
特許文献１に開示された空気調和機は、空調モードとして、空調対象空間の温度を均一化する温度均一化モードと、空調対象空間内に存在する人体の周囲を集中的に空調するスポット空調モードとを有する。この空気調和機は、赤外線センサの検知により得られた検知情報と運転情報とに基づいて、スポット空調モードおよび温度均一化モードのうち、いずれかのモードを選択するものである。【０００４】
温度均一化モードは、空調対象空間の温度をその全域において均一化するような運転モードである。温度均一化モードは、各吹出口において、第１フラップおよび第２フラップのそれぞれを「スイング」に設定することで、空調対象空間の温度を均一化し、快適な空調状態を得られるようにするものである。【０００５】
スポット空調モードは、空調対象空間内に存在する人の周囲を集中的に空調し、人のいない部分に対する無駄な空調を排除する空調モードである。スポット空調モードは、複数のエリアに区分けされた空調対象空間において、各エリアにいる人の数を算出し、算出された数に応じて、第１フラップおよび第２フラップを制御することで、省エネルギー性を向上させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９４３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された空気調和機では、空調対象空間の複数のエリアのうち、各エリアに同じ数の人がいる場合、温度均一化モードが設定される。そして、空気調和機は、温度均一化モードでは、第１フラップを左右方向にスイングさせ、第２フラップを上下方向にスイングさせる。【０００８】
特許文献１に開示された空気調和機において、第１フラップおよび第２フラップのそれぞれのスイングのタイミングが一致していなければ、エリア間で風量に差が生じるおそれがある。そのため、風量の多いエリアと風量の少ないエリアとが生じ、温度にムラが生じるおそれがある。空調対象空間のどこにいても使用者が求める細やかな空調空間を実現することが望まれていた。【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、空調対象空間の温度ムラを抑制し、使用者の快適性を向上する空気調和機の室内機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る空気調和機の室内機は、冷媒と熱交換を行った後の空気を吹出口から空調対象空間に送出する送風手段と、前記吹出口に設けられ、前記吹出口から送出される空気の吹出方向の上下方向の角度を調整する上下風向調節部と、前記吹出口に設けられ、前記吹出口から送出される空気の吹出方向の左右方向の角度を調整する左右風向調節部と、前記上下風向調節部および前記左右風向調節部のそれぞれの角度を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、複数のエリアに分割された前記空調対象空間に対して、空気の吹出方向が前記複数のエリア単位で切り替わるように、前記上下風向調節部および前記左右風向調節部を制御して前記上下方向および前記左右方向のそれぞれの角度を連続して変化させるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数のエリアに分割された空調対象空間に対して、室内機が上下風向および左右風向を連続して変化させて、空気の吹出方向を複数のエリア単位で切り替えているため、空調対象空間を均一に空調することができる。その結果、空調対象空間において、温度ムラが抑制され、使用者の快適性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機の一構成例を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示す室内機を下面側から見たときの平面図である。
【図３】図２に示す破線ＡＡにおける室内機の断面模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１における空気調和機の一構成例を示す冷媒回路図である。
【図５】図４に示す制御部の一構成例を示すブロック図である。
【図６】図１に示した上下風向調節部の一構成例を示す斜視図である。
【図７】図６に示す上下風向調節部が風向の角度を変更した場合の一例を示す図である。
【図８】図３に示した左右風向調節部の一構成例を示す斜視図である。
【図９】図８に示す左右風向調節部が風向の角度を変更した場合の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機が行う風向制御方法を説明するための図である。
【図１１】図１０に示した風向制御の手順を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における空気調和機の室内機が行う風向制御の手順を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における空気調和機の室内機を下面側から見たときの平面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３における空気調和機において、空調対象空間が複数のエリアに分割された場合の一例を示す模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における空気調和機の室内機が行う風向制御の手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態３において、複数のエリアのうち、有人エリアが１つの場合を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態３において、複数のエリアのうち、有人エリアが２つの場合を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態３において、有人の２つのエリアの間に無人エリアが挟まれている場合を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態４における空気調和機の室内機が行う風向制御の手順を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態４において、複数のエリアのうち、有人エリアが１つの場合である。
【図２１】本発明の実施の形態４において、３つの吹出口のそれぞれについて、複数のエリアの有人エリアの有無をまとめて示した図である。
【図２２】本発明の実施の形態４において、複数のエリアのうち、無人エリアがない場合を示す図である。
【図２３】本発明の実施の形態５における空気調和機の室内機を下面側から見たときの平面図である。
【図２４】本発明の実施の形態５における空気調和機の室内機が行う風向制御の手順を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の実施の形態５において、複数のエリアのうち、他のエリアの床温度と比べて床温度の低いエリアがある場合の一例を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態５において、複数のエリアのうち、他のエリアの床温度と比べて床温度の高いエリアがある場合の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
本実施の形態１の空気調和機の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機の一構成例を示す外観斜視図である。図２は、図１に示す室内機を下面側から見たときの平面図である。図３は、図２に示す破線ＡＡにおける室内機の断面模式図である。
【００１４】
本実施の形態１では、図１に示す室内機３０は、四方向天井カセット形室内機である。室内機３０は、直方体状の筐体を有する。室内機３０は、空調対象空間となる部屋の天井に埋め込まれる。図２に示すように、室内機３０の下面３１は矩形であり、下面３１が天井から室内側に露出する。室内機３０の下面３１の中央に矩形状の吸込口３が設けられている。吸込口３には、格子状の枠が設けられているが、枠を図に示すことを省略している。吸込口３の外周の４辺に沿って、吸込口３の外側に４つの吹出口２ａ〜２ｄが設けられている。
【００１５】
図１に示すように、吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれに、上下風向調節部４ａ〜４ｄのそれぞれが設けられている。上下風向調節部４ａ〜４ｄは、吹出口２ａ〜２ｄから室内に送出される空気の上下方向の角度を調整する。また、吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれに、図３に示す左右風向調節部６が設けられている。左右風向調節部６は、吹出口２ａ〜２ｄの各吹出口から室内に送出される空気の左右方向の角度を調整する。また、図１および図２に示すように、室内機３０の下面３１には、室内の空気の温度を測定する温度検出手段５が設けられている。
【００１６】
本実施の形態１において、左右方向とは、吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれを基準として空調対象空間に対する水平方向を意味する。また、上下方向とは、吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれを基準として、上記水平方向に垂直な方向を意味する。
【００１７】
図３に示すように、室内機３０は、上部筐体３２ａおよび下部筐体３２ｂを有する。室内機３０は、上部筐体３２ａと下部筐体３２ｂとに分離できる構成である。上部筐体３２ａには、送風手段８および負荷側熱交換器７が設けられている。下部筐体３２ｂには、吸込口３、吹出口２ａ〜２ｄ、左右風向調節部６および上下風向調節部４ａ〜４ｄが設けられている。下部筐体３２ｂの吸込口３に湿度検出手段１０が設けられている。湿度検出手段１０は、室内から吸込口３に吸い込まれる空気の湿度を測定する。図３に示す矢印は空気の流れを示す。送風手段８が回転すると、吸込口３から空気が室内機３０に吸い込まれる。室内機３０に吸い込まれた空気は、負荷側熱交換器７を流れる冷媒と熱交換を行った後、吹出口２ａ〜２ｄから室内に戻る。
【００１８】
図４は、本発明の実施の形態１における空気調和機の一構成例を示す冷媒回路図である。図４に示すように、空気調和機１は、室外機２０と、図１〜３に示した室内機３０とを有する。室外機２０は、圧縮機２１と、四方弁２２と、熱源側熱交換器２３と、膨張弁２４とを有する。室内機３０は、図３に示した負荷側熱交換器７および送風手段８の他に、図４に示す制御部３３を有する。冷媒回路２５は、圧縮機２１、四方弁２２、熱源側熱交換器２３、膨張弁２４および負荷側熱交換器７が冷媒配管を介して接続された構成である。
【００１９】
図５は、図４に示す制御部の一構成例を示すブロック図である。制御部３３は、プログラムを記憶するメモリ３５と、プログラムにしたがって処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３６とを有する。制御部３３は、温度検出手段５、湿度検出手段１０、送風手段８、圧縮機２１、四方弁２２および膨張弁２４と信号線を介して接続される。制御部３３は、上下風向調節部４ａ〜４ｄを駆動する駆動部３７と信号線を介して接続されている。また、制御部３３は、複数の左右風向調節部６を駆動する駆動部３８と信号線を介して接続されている。図１〜図４では、駆動部３７および３８を図に示すことを省略している。
【００２０】
ここで、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび左右風向調節部６の構成を説明する。図６は、図１に示した上下風向調節部の一構成例を示す斜視図である。図７は、図６に示す上下風向調節部が風向の角度を変更した場合の一例を示す図である。図６および図７では、説明を簡単にするために構成を模式的に示している。上下風向調節部４ａ〜４ｄは同様な構成のため、上下風向調節部４ａを用いて説明する。
【００２１】
図６に示すように、上下風向調節部４ａは、上下ベーン４１と、軸部４２とを有する。上下ベーン４１は、図６に示すように、長方形の板状部材である。上下ベーン４１の長手方向の長さは、図１に示した吹出口２ａの長手方向の長さと同等である。上下ベーン４１において、室内と反対側の縁に軸部４２が平行に取り付けられている。軸部４２は駆動部３７と接続されている。制御部３３が駆動部３７を介して軸部４２を回転させることで、上下ベーン４１の先端が上下方向に揺動する。
【００２２】
図７は、空調対象空間となる部屋を横から見た場合を示す。制御部３３が、駆動部３７を介して、上下ベーン４１の先端を上下方向の複数の位置のうち、いずれかの位置に設定する。複数の位置とは、本実施の形態１では、上側４５と、下側４７と、中間４６との３箇所である。中間４６は、上側４５と下側４７との間の位置である。また、図７は、空調対象空間が仮想的にエリアｙ１〜ｙ３の３つのエリアに分割されている状態を破線で示す。図７は、吹出口２ａを基準として、吹出口２ａから距離が長くなる方向（図に示すＹ軸方向）に、エリアｙ１、ｙ２およびｙ３が順に割り振られた場合を示す。空調対象空間が図に示すＹ軸方向に分割されるエリアの数は、３つに限らない。
【００２３】
図７において、上下ベーン４１が上側４５の位置にある場合、吹出口２ａから室内に流れ込む空気は、主に図７に示す矢印５１に沿って流れる。この場合、空気は吹出口２ａから主にエリアｙ１に流れ込む。また、上下ベーン４１が中間４６の位置にある場合、吹出口２ａから室内に流れ込む空気は、主に図７に示す矢印５２に沿って流れる。この場合、空気は吹出口２ａから主にエリアｙ２に流れ込む。上下ベーン４１が中間４６の位置にある場合、吹出口２ａから室内に流れ込む空気は、主に図７に示す矢印５３に沿って流れる。この場合、空気は吹出口２ａから主にエリアｙ１に流れ込む。このようにして、制御部３３は、空気の吹出方向をエリアｙ１、ｙ２およびｙ３のエリア単位で設定することができる。
【００２４】
ここでは、上下ベーン４１が１枚の場合で説明したが、複数の上下ベーン４１が上下ベーン４１の長手方向に平行に設けられていてもよい。この場合、エリア毎に流れ込む空気の密度をより高くすることができる。このことを具体的に説明する。制御部３３が、空気の吹出方向をエリアｙ２に設定する場合、２枚の上下ベーン４１のうち、一方の上下ベーン４１を中間４６の位置に設定する。そして、制御部３３は、他方の上下ベーン４１を、吹出口２ａから流れ出る空気がエリアｙ１の方に流れ込むことを阻止する位置に設定する。これにより、吹出口２ａからエリアｙ２に流れ込む空気の密度が高くなる。
【００２５】
図８は、図３に示した左右風向調節部の一構成例を示す斜視図である。図９は、図８に示す左右風向調節部が風向の角度を変更した場合の一例を示す図である。図８および図９では、説明を簡単にするために構成を模式的に示している。吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれに設けられた左右風向調節部６は同様な構成であるため、ここでは、吹出口２ａに設けられた左右風向調節部６を用いて説明する。
【００２６】
図８に示すように、左右風向調節部６は、左右ベーン６１ａおよび６１ｂと、軸部６３とを有する。左右ベーン６１ａおよび６１ｂは、図１に示した室内機３０内の図に示さない筐体にヒンジ６２で接続されている。左右ベーン６１ａおよび６１ｂは、図８に示すように、矩形の板状部材である。左右ベーン６１ａおよび６１ｂにおいて、室内と反対側の先端の上部に軸部６３が取り付けられている。軸部６３は駆動部３８と接続されている。左右ベーン６１ａおよび６１ｂは、軸部６３で接続されているため、軸部６３の動作にしたがって連動する。制御部３３が駆動部３８を介して軸部６３を左右方向に揺動させることで、左右ベーン６１ａおよび６１ｂの先端が左右方向に揺動する。図８は、左右ベーンが２枚の場合を示しているが、左右ベーンの枚数は３枚以上であってもよい。
【００２７】
図９は、図８に示した左右風向調節部から空調対象空間を見た状態を模式的に示す。図９は、吹出口２ａを基準として、空調対象空間が水平方向に仮想的にエリアｘ１、ｘ２−１、ｘ２−２およびｘ３の４つのエリアに分割されている状態を破線で示す。ここでは、エリアを４つに分割する場合で説明するが、空調対象空間を、エリアｘ１、ｘ２およびｘ３の３つのエリアに分割してもよい。空調対象空間が水平方向に分割されるエリアの数は、３つまたは４つに限らない。
【００２８】
制御部３３が、駆動部３８を介して、左右ベーン６１ａおよび６１ｂの先端を左右方向の複数の位置のうち、いずれかの位置に設定する。本実施の形態１では、複数の位置は４つの場合とする。ここでは、４つの位置のうち、図９を参照して、左側位置と右側位置の２箇所の場合を説明し、左側位置と右側位置との間の２箇所の中間位置についての説明を省略する。
【００２９】
図９において、左右ベーン６１ａおよび６１ｂが左側位置にある場合を実線で示す。左右ベーン６１ａおよび６１ｂが左側位置にある場合、吹出口２ａから室内に流れ込む空気は、実線で示す矢印に沿って流れる。この場合、空気は吹出口２ａから主にエリアｘ１に流れ込む。また、図９において、左右ベーン６１ａおよび６１ｂが右側位置にある場合を破線で示す。左右ベーン６１ａおよび６１ｂが右側位置にある場合、吹出口２ａから室内に流れ込む空気は、破線で示す矢印に沿って流れる。この場合、空気は吹出口２ａから主にエリアｘ３に流れ込む。このようにして、制御部３３は、空気の吹出方向をエリアｘ１、エリアｘ２−１、ｘ２−２およびｘ３のエリア単位で設定することができる。
【００３０】
次に、図５を参照して、制御部３３が行う制御の内容を説明する。制御部３３は、冷媒回路２５を冷媒が循環する冷凍サイクルを制御する。制御部３３は、空気調和機１の運転状態にしたがって、四方弁２２の流路を制御する。具体的には、空気調和機１が冷房運転を行う際、制御部３３は、圧縮機２１から吐出される冷媒を熱源側熱交換器２３に流入させ、負荷側熱交換器７から流出する冷媒を圧縮機２１の吸入口側に戻すように、四方弁２２の流路を制御する。空気調和機１が暖房運転を行う際、制御部３３は、圧縮機２１から吐出される冷媒を負荷側熱交換器７に流入させ、熱源側熱交換器２３から流出する冷媒を圧縮機２１の吸入口側に戻すように、四方弁２２の流路を制御する。
【００３１】
制御部３３は、温度検出手段５から取得する測定値が設定温度に対して決められた範囲に入るように、圧縮機２１の運転周波数および膨張弁２４の開度を制御する。制御部３３は、湿度検出手段１０から取得する測定値が設定湿度に対して決められた範囲に入るように、圧縮機２１の運転周波数および膨張弁２４の開度を制御する。
【００３２】
また、制御部３３は、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび複数の左右風向調節部６の風向の角度を制御する。制御部３３のメモリ３５は、吹出口２ａ〜２ｄ毎に、空調対象空間が仮想的に分割された複数のエリアのマップを示すエリアマップを記憶する。エリアマップの一例は、図７に示したエリアｙ１〜ｙ３と図９に示したエリアｘ１〜ｘ３とが組み合わされたものである。制御部３３は、上下風向および左右風向について自動運転が設定されると、空気の吹出方向がエリア単位で切り替わるように、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび複数の左右風向調節部６を制御して上下方向および左右方向のそれぞれの角度を連続して変化させる。
【００３３】
なお、図１〜図５を参照して、制御部３３が室内機３０に設けられている場合で説明したが、制御部３３は室外機２０に設けられていてもよい。膨張弁２４が室外機２０に設けられている場合で説明したが、膨張弁２４は室内機３０に設けられていてもよい。また、本実施の形態１では、制御部３３が４つの吹出口２ａ〜２ｄの風向制御を行う場合で説明するが、風向制御の対象となる吹出口は１つであってもよい。
【００３４】
次に、本実施の形態１の空気調和機１の動作を説明する。説明を簡単にするために、ここでは、吹出口２ａに対向する空調対象空間の場合で説明する。図１０は、本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機が行う風向制御方法を説明するための図である。
【００３５】
図１０に示すように、空調対象空間は、図７に示したエリアｙ１〜ｙ３と図９に示したエリアｘ１〜ｘ３とが組み合わされ、１２のエリアに分割されている。図１０は、吹出口２ａにおける空調対象空間のエリアマップの一例である。図１０に示す１２のエリアは、吹出口２ａを基準として距離が離れる方向と吹出口２ａを基準にして水平方向とに分割されて形成されている。図１０に示す各エリアの座標を、図９に示したエリア名と図７に示したエリア名とを組み合わせて、（ｘ，ｙ）と表記する。具体例を挙げると、上下ベーン４１が上側４５で、左右ベーン６１ａおよび６１ｂが左側である場合、空気の吹出方向のエリアの座標は（ｘ１，ｙ３）となる。
【００３６】
制御部３３のメモリ３５は、吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれについて、図１０に示す各エリアの座標と、上下風向調節部４ａおよび左右風向調節部６のそれぞれの制御内容とを記憶している。制御内容とは、上下ベーン４１の角度と左右ベーン６１ａおよび６１ｂの角度との情報である。制御部３３は、上下風向および左右風向について自動運転が設定されると、図１０に示した複数のエリアに対して、空気の吹出方向が複数のエリア単位で切り替わるように、上下風向調節部４ａおよび左右風向調節部６を連動して制御する。自動運転の設定方法の一例として、使用者が図に示さないリモートコントローラを操作して自動運転を指示する旨を制御部３３に入力する方法がある。以下では、空気の吹出方向をエリア単位で切り替える運転を、スイング運転と称する。
【００３７】
図１０の矢印は、本実施の形態１における風向切り替えの一例を示す。図１１は、図１０に示した風向制御の手順を示す図である。図１１の上段は上下風向調節部の上下ベーン４１の位置の順番を示し、図１１の下段は左右風向調節部の左右ベーン６１ａおよび６１ｂの位置の順番を示す。図１１の上段では、上下ベーン４１の位置について、上側４５がＵと表記され、下側４７がＤと表記され、中間４６がＭと表記されている。図１１の下段では、左右ベーン６１ａおよび６１ｂの位置について、左側がＬと表記され、右側がＲと表記されている。左右ベーン６１ａおよび６１ｂが中間に位置する場合、図１１の下段では、吹出方向のエリアｘ２−１およびｘ２−２が統合され、その位置がＭと表記されている。
【００３８】
制御部３３が、図１１に示す手順にしたがって、上下風向調節部４ａおよび左右風向調節部６を同期して連動させる一連の制御を行うと、空調対象空間には、図１０に示す矢印の順で空気の吹出方向が切り替わる。図１１に示す手順の左端から右端までが一連の制御である。制御部３３は、一連の制御を一定の周期で行う。一回の周期で、図１０に示す矢印５５→５６→５７→５８の順で、空気の吹出方向が切り替わる。図１０を参照すると、一回の周期で、空気の吹出方向の軌跡が空調対象空間に対して８の字を描いている。
【００３９】
制御部３３は、空気の吹出方向の軌跡が複数のエリアに対して８の字を描くように、上下風向調節部４ａおよび左右風向調節部６のそれぞれの角度を連続して変化させる。この場合、空調対象空間として、１つの吹出口２ａで生じる気流が到達する複数のエリアが全て網羅されるだけでなく、１つのエリアに風が当たる時間を短くすることができる。その結果、温度ムラを低減した空調対象空間を提供できる。
【００４０】
なお、本実施の形態１では、制御部３３は、自動運転の指示が入力されると、上述の風向制御を行う場合を説明したが、本実施の形態１の風向制御の開始のトリガーは使用者の入力の場合に限らない。例えば、空気調和機１の運転状態が冷房運転である場合、温度検出手段５が測定する温度が設定温度に対して決められた範囲に入らなくなると、制御部３３は上述した風向制御を開始してもよい。また、空気調和機１の運転状態が冷房運転である場合、湿度検出手段１０が測定する湿度が設定湿度に対して決められた範囲に入らなくなると、制御部３３は上述した風向制御を開始してもよい。
【００４１】
本実施の形態１の空気調和機１の室内機３０は、空調対象空間に対して、空気の吹出方向が複数のエリア単位で切り替わるように、上下風向調節部４ａおよび左右風向調節部６を制御して上下方向および左右方向のそれぞれの角度を連続して変化させるものである。
【００４２】
本実施の形態１によれば、複数のエリアに分割された空調対象空間に対して、室内機３０が上下風向および左右風向を連続して変化させて、空気の吹出方向を複数のエリア単位で切り替えているため、空調対象空間を均一に空調することができる。その結果、空調対象空間において、温度ムラが抑制され、使用者の快適性が向上する。空調対象空間全体において風量がより均一になるため、使用者は、不快に感じるドラフト感が低減する。
【００４３】
本実施の形態１において、制御部３３が、４つの吹出口２ａ〜２ｄにおける、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび左右風向調節部６に対して、上述した制御を行えば、部屋全体を均一に空調することができる。部屋全体の温度ムラが抑制され、使用者は、部屋のどこにいても、不快に感じるドラフト感が低減する。
【００４４】
また、本実施の形態１では、空調対象空間が吹出口２ａを基準として距離が離れる方向と吹出口２ａに対して水平方向とに分割された複数のエリアが形成されている。空調対象空間は、水平方向だけでなく、吹出口２ａからの距離に応じて、複数のエリアに分割されている。そのため、制御部３３がエリア単位で空気の吹出方向を切り替える制御を行うことで、よりきめ細やかな空調を実現できる。
【００４５】
実施の形態２．
実施の形態１の空気調和機は、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび複数の左右風向調節部６を連動させることで空調対象空間の温度ムラを解消し、使用者のドラフト感を低減するものである。本実施の形態２の空気調和機は、暖房運転の場合に、温度ムラをさらに低減した空調対象空間を提供するものである。
【００４６】
本実施の形態２の空気調和機の構成は、実施の形態１で説明した空気調和機１の構成と同様なため、本実施の形態２では、構成についての説明を省略する。暖房運転時、空気調和機１の室内機３０から吹き出される暖かい空気は天井面に留まりやすく、頭熱足寒になることがある。このような状態を防ぐ方法の一例として、本実施の形態２の空気調和機１の動作を説明する。ここでは、空気調和機１の動作を、吹出口２ａにおける風向制御の場合で説明する。
【００４７】
図１２は、本発明の実施の形態２における空気調和機の室内機が行う風向制御の手順を示す図である。図１２の上段は上下風向調節部の上下ベーン４１の位置の順番を示し、図１２の下段は左右風向調節部の左右ベーン６１ａおよび６１ｂの位置の順番を示す。
【００４８】
図１２の上段に示す手順では、破線枠に示すように、上下ベーン４１の位置が下側４７になる割合が高い領域がある。一方、図１２の下段に示すように、左右ベーン６１ａおよび６１ｂは、吹出口２ａを基準にして水平方向に分割された複数のエリアに対してエリア単位で空気の吹出方向を切り替えるスイング運転を行っている。図１２の上段の破線枠と図１２の下段とを比較すると、左右ベーン６１ａおよび６１が中間Ｍのエリアｘ２に空気の吹出方向を向けたときに、上下ベーン４１の位置が下側４７になっている。
【００４９】
図１２を参照して説明したように、制御部３３は、暖房運転を行う際、左右風向調節部６にスイング運転をさせた状態で、上下風向調節部４ａに対して、空気の吹出方向が下側４７に向く時間の割合を増やす制御を行っている。図１２に示す手順では、制御部３３は、左右風向調節部６が中間に位置するとき、空気の吹出方向が下側になるように上下風向調節部４ａを制御している。
【００５０】
制御部３３が左右風向を中間に位置させたときに上下風向を下側に向ける制御することで、室内にいる使用者の足元に暖気が届きやすくなり、室内の上下方向の温度ムラを低減できる。空気調和機１が暖房運転を行う際、空気の吹出方向を左右方向にスイングさせ、上下方向については下向きの時間の割合を増やすことで、天井側の熱こもりを防ぎ、部屋全体を均一に空調することができる。さらに、制御部３３が左右風向を中間に位置させたときに風量が最も大きくなるように制御すれば、室内の上下方向の温度ムラを低減する効果が大きくなることが期待できる。
【００５１】
本実施の形態２の空気調和機１の室内機３０は、暖房運転の際、吹出口２ａを基準にしたエリアｙ１〜ｙ３に対して空気の吹出方向を切り替える全体の時間のうち、エリアｙ１の時間の割合を他のエリアｙ２およびｙ３の時間の割合よりも大きくするものである。
【００５２】
本実施の形態２によれば、空気調和機１が暖房運転の際、空気の吹出方向について、上下方向の下側の割合を増やし、左右方向にスイングさせる制御を行うことで、空調対象空間に対して均一に空調することができる。その結果、空調対象空間において、上下方向の温度ムラを改善し、快適性と省エネ性を両立することができる。空気調和機１が、４つの吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれに対して、上記制御と同様の制御を行うことで、部屋を均一に空調することができる。その結果、室内の上下方向の温度ムラを低減し、快適性と省エネルギー性を両立することができる。
【００５３】
実施の形態３．
実施の形態１および２の空気調和機は、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび複数の左右風向調節部６を連動させることで空調対象空間の温度ムラを低減し、使用者の快適性の向上を図るものである。本実施の形態３の空気調和機は、空調対象空間において人がいる位置を検出する人体位置検出手段を有し、人に風を自動的に当てる制御を行うものである。人によって体感温度に差があることから、本実施の形態３は、空気調和機からの風当りを要望する人に適している。
【００５４】
本実施の形態３の空気調和機の構成を説明する。本実施の形態３では、実施の形態１および２と同様な構成についての詳細な説明を省略し、実施の形態１および２と異なる点を詳しく説明する。
【００５５】
図１３は、本発明の実施の形態３における空気調和機の室内機を下面側から見たときの平面図である。図１４は、本発明の実施の形態３における空気調和機において、空調対象空間が複数のエリアに分割された場合の一例を示す模式図である。
【００５６】
図１３に示すように、室内機３０ａの下面３１に、人体位置検出手段１１が設けられている。図１３に示す室内機３０ａでは、下面３１において、人体位置検出手段１１が温度検出手段５の対角の位置に設けられている。人体位置検出手段１１が設けられる位置は図１３に示す位置に限定されない。制御部３３は、人体位置検出手段１１と信号線で接続されている。本実施の形態３では、人体位置検出手段１１は赤外線センサである。
【００５７】
図１４に示すように、室内機３０ａの吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれの空調対象空間が９つのエリアに分割されている。図１４に示す破線枠は、吹出口２ｃにおける空調対象空間の９つのエリアを示す。室内機３０ａの空調対象空間の全体は、９×４＝３６のエリアに分割されている。制御部３３のメモリ３５は、図１４に示すエリアマップを記憶している。
【００５８】
人体位置検出手段１１は、室内機３０ａに設定された基準位置からの距離および方位角で特定される位置毎に輻射温度を測定する。基準位置からの距離と方位角とで特定される位置の間隔が細かいほど、測定精度が上がるという利点があるが、測定に要する時間が長くなるという欠点がある。本実施の形態１では、人体位置検出手段１１は、図１４に示すエリア毎に、複数箇所の輻射温度を測定する。本実施の形態１では、測定領域をエリア単位とすることで、測定に要する時間が長くなることが抑制される。また、各エリアで複数箇所測定することで、測定精度が劣化することを防いでいる。
【００５９】
輻射温度の測定方法の一例として、吹出口２ｃにおける空調対象空間の場合を説明する。人体位置検出手段１１は、エリアｘ１について、（ｘ１，ｙ１）→（ｘ１，ｙ２）→（ｘ１，ｙ３）の順で各エリアにおける複数箇所の輻射温度を測定する。続いて、人体位置検出手段１１は、エリアｘ１と同様にして、エリアｘ２→エリアｘ３の順で各エリアにおける複数箇所の輻射温度を測定する。
【００６０】
人体位置検出手段１１は、制御部３３から起動の指示を受け取ると、３６のエリア単位で、複数箇所の輻射温度を測定する。人体位置検出手段１１は、測定対象のエリアと、測定対象のエリアで測定された複数箇所の輻射温度との情報を組にした輻射温度データを制御部３３に出力する。
【００６１】
制御部３３は、人体位置検出手段１１から輻射温度データを受け取ると、輻射温度データと図１４に示したエリアマップとを対比し、エリア単位で有人か否かを示す人体位置分布を生成する。制御部３３は、生成した人体位置分布を参照し、複数のエリアのうち、人体位置検出手段が有人を検出したエリア単位で空気の吹出方向が切り替わるように、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび複数の左右風向調節部６を連動させて制御する。
【００６２】
人体位置検出手段１１は室内機３０ａの下面３１の角部に設けられているが、制御部３３が人体位置検出手段１１から受け取る輻射温度データの各エリアの位置は、図１４に示すように、室内機３０ａの中心を基準にした位置に補正されている。各エリアにおける有人か否かの判定方法の一例を説明する。制御部３３は、輻射温度データに含まれる複数の輻射温度の平均値を算出し、平均値が閾値以上であれば、判定対象のエリアは有人と判定し、平均値が閾値未満であれば、判定対象のエリアは無人と判定する。この閾値は、輻射温度の測定値が人体から放出される輻射熱による温度であるか否かを示す基準となる値である。この閾値はメモリ３５に格納されている。以下では、複数のエリアのうち、人がいるエリアを有人エリアと称し、人がいないエリアを無人エリアと称する。
【００６３】
次に、本実施の形態３の空気調和機の動作を説明する。図１５は、本発明の実施の形態３における空気調和機の室内機が行う風向制御の手順を示すフローチャートである。図１６〜図１８は、本発明の実施の形態３の空気調和機の空調対象空間において、有人エリアが異なる場合の例を示す図である。図１６〜図１８において、人の位置を丸印で示す。図１６〜図１８では、説明を簡単にするために、ｙ１〜ｙ３にエリアを区切ることを省略している。
【００６４】
図１５に示すように、制御部３３は、上下風向および左右風向について自動運転を設定する旨の指示が入力されると（ステップＳ１０１）、人体位置検出手段１１を起動する（ステップＳ１０２）。制御部３３は、各エリアの輻射温度データを人体位置検出手段１１から収集すると、吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれの空調対象空間について、人体位置分布を生成する（ステップＳ１０３）。制御部３３は、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０９において、吹出口２ａ〜２ｄ毎に、ステップＳ１０５の判定を行い、判定結果にしたがって、ステップＳ１０６〜ステップＳ１０８のうち、いずれかの処理を行う。吹出口２ｃの場合の動作について、図１６〜図１８を参照して説明する。
【００６５】
図１６は、本発明の実施の形態３において、複数のエリアのうち、有人エリアが１つの場合を示す図である。図１６に示す場合、制御部３３は、ステップＳ１０５の結果、ステップＳ１０６の処理に進む。制御部３３は、上下風向調節部４ｃの風向をスイングさせ、左右風向調節部６の風向を有人エリアｘ１に向ける（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６において、制御部３３は、図１４に示したｙ１〜ｙ３のエリアについても、エリア単位で空気の吹出方向を制御する場合、上下風向調節部４ｃの風向を有人エリアに固定してもよい。この場合、空気の吹出方向のうち、左右方向が有人エリアｘ１に固定され、上下方向が有人エリアにスイングまたは固定されることで、自動的に人に風を当てることができる。
【００６６】
図１７は、本発明の実施の形態３において、複数のエリアのうち、有人エリアが２つの場合を示す図である。図１７に示す場合、制御部３３は、ステップＳ１０５の結果、ステップＳ１０７の処理に進む。制御部３３は、上下風向調節部４ｃの風向をスイングさせ、左右風向調節部６の風向を有人エリアｘ１およびｘ２間でスイングさせる（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７において、制御部３３は、ｙ１〜ｙ３のエリアについても、エリア単位で空気の吹出方向を制御する場合、上下風向調節部４ｃの風向を有人エリアに固定してもよい。この場合、空気の吹出方向のうち、左右方向が有人エリアｘ１およびｘ２にスイングされ、上下方向が有人エリアにスイングまたは固定されることで、自動的に人に風を当てることができる。
【００６７】
図１８は、本発明の実施の形態３において、有人の２つのエリアの間に無人エリアが挟まれている場合を示す図である。図１８に示す場合、制御部３３は、ステップＳ１０５の結果、ステップＳ１０７の処理に進む。制御部３３は、上下風向調節部４ｃの風向をスイングさせ、左右風向調節部６の風向を有人エリアｘ１およびｘ３間でスイングさせる（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７において、制御部３３は、ｙ１〜ｙ３のエリアについても、エリア単位で空気の吹出方向を制御する場合、上下風向調節部４ｃの風向を有人エリアに固定してもよい。この場合、空気の吹出方向のうち、左右方向が有人エリアｘ１〜ｘ３にスイングされ、上下方向が有人エリアにスイングまたは固定されることで、自動的に人に風を当てることができる。
【００６８】
図１５に示すステップＳ１０５の判定において、有人エリアが検出されなかった場合、制御部３３は、上下風向調節部４ｃの風向を固定し、左右風向調節部６の風向をスイングさせる（ステップＳ１０８）。空調対象空間に有人エリアが検出されなかったにもかかわらず、制御部３３が左右風向調節部６をスイング運転させる理由を説明する。吹出口２ｃの空調対象空間の温度を均一にしておくことで、使用者が他の吹出口２ａ、２ｂまたは２ｄの空調対象空間から吹出口２ｃの空調対象空間に移動してきたとき、使用者に不快な思いを感じさせない。
【００６９】
また、ステップＳ１０８において、制御部３３は、上下風向調節部４ｃの風向を固定する際、吹出口２ｃと隣り合う吹出口２ａおよび２ｄのうち、いずれかの吹出口における上下風向調節部と同じ向きに固定してもよい。この場合、吹出口２ａおよび２ｄのうち、いずれかの吹出口の空調対象空間に使用者がいる場合、室内機３０ａを円の中心とした同心円の帯状のエリアで温度の均一性が向上する。例えば、吹出口２ａの空調対象空間のエリアｙ２に使用者がいる場合、吹出口２ａおよび２ｃのそれぞれの空調対象空間のエリアｙ２の温度の均一性が向上する。
【００７０】
図１５に示す手順において、制御部３３は、吹出口２ａ〜２ｄの全ての吹出口の空調対象空間に対して、有人エリア単位で空気の吹出方向を切り替える制御を行うと（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０２に戻る。制御部３３がステップＳ１０２〜Ｓ１０９を一定の周期で繰り返すことで、使用者が室内を移動しても、使用者が移動した先のエリアに空気の吹出方向を切り替える制御を継続することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態３では、人体位置検出手段１１が、測定対象のエリアと、測定対象のエリアで測定された複数箇所の輻射温度との情報を組にした輻射温度データを制御部３３に出力する場合で説明したが、輻射温度の代わりに、有人か否の情報であってもよい。この場合、人体位置検出手段１１は、測定対象のエリアと、測定対象のエリアが有人であるか否かの情報を組にした人体有無データを制御部３３に出力する。制御部３３は、人体位置検出手段１１から人体有無データを受け取ると、人体有無データとエリアマップとを対比し、エリア単位で有人か否かを示す人体位置分布を生成すればよい。
【００７２】
本実施の形態３の空気調和機１の室内機３０ａは、制御部３３が、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび左右風向調節部６を連動させて、空調対象空間の複数のエリアのうち、人体位置検出手段１１が有人と検出したエリアに空気の吹出方向を向けるものである。
【００７３】
本実施の形態３によれば、制御部３３が空調対象空間の複数のエリアから有人エリアを特定し、有人エリアに対して、上下風向および左右風向の連動制御を行うことで、人のいるエリアに自動的に風を当てることができる。その結果、人への風当てを自動的に行うことができる。また、空気調和機からの風当てを要求する人に対して快適性が向上する。人のいないエリアに風を当てないことで、省ネルギー性が向上する。
【００７４】
実施の形態４．
実施の形態３の空気調和機は、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび複数の左右風向調節部６の連動制御に加えて、人体の位置を特定して自動的に人に風を当てる制御を行うものである。本実施の形態４の空気調和機は、空調対象空間にいる人に風が当たらないように自動的に風向を制御するものである。人によって体感温度に差があることから、本実施の形態４は、空気調和機から直接に風が当たることを不快に感じる人に適している。
【００７５】
本実施の形態４の空気調和機は、実施の形態３で説明した空気調和機と比べて制御方法が異なるだけなので、本実施の形態４の空気調和機の構成についての説明を省略する。
【００７６】
本実施の形態４の空気調和機の動作を説明する。図１９は、本発明の実施の形態４における空気調和機の室内機が行う風向制御の手順を示すフローチャートである。図２０〜図２２は、本発明の実施の形態４の空気調和機の空調対象空間において、有人エリアが異なる場合の例を示す図である。図２０〜図２２において、人の位置を丸印で示す。図２０〜図２２では、説明を簡単にするために、ｙ１〜ｙ３にエリアを区切ることを省略している。さらに、本実施の形態４では、図１９に示す手順のうち、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０５は図１５を参照して説明した処理と同様なため、その詳細な説明を省略する。
【００７７】
図１９に示すステップＳ１０３において、制御部３３は、吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれの空調対象空間について、人体位置分布を生成する。続いて、制御部３３は、吹出口２ａ〜２ｄ毎に、ステップＳ１０５の判定を行い、判定結果にしたがって、ステップＳ１１１〜ステップＳ１１３のうち、いずれかの処理を行う。主に吹出口２ｃの場合の動作について、図２０〜図２２を参照して説明する。
【００７８】
図２０は、本発明の実施の形態４において、複数のエリアのうち、有人エリアが１つの場合を示す図である。図２０に示す場合、制御部３３は、ステップＳ１０５の結果、ステップＳ１１１の処理に進む。制御部３３は、上下風向調節部４ｃの風向を上側または無人エリアに固定させ、左右風向調節部６の風向を無人エリアに向ける（ステップＳ１１１）。
【００７９】
図２０に示す例では、制御部３３は、無人エリアｘ２およびｘ３のうち、左右風向調節部６の風向を無人エリアｘ３に向けている場合を示す。この場合、空気の吹出方向となるエリアｘ３と有人エリアｘ１との間に無人エリアｘ２があるので、有人エリアｘ１から離れたエリアｘ３に空気が送出される。その結果、エリアｘ１にいる使用者のドラフト感をより低減できる。
【００８０】
このようにして、空気の吹出方向のうち、左右方向が無人エリアｘ３に固定され、上下方向が固定されることで、使用者に自動的に風を当てないようにすることができる。ステップＳ１０５の判定の結果、有人エリアの数が複数であり、かつ無人エリアがある場合についても、制御部３３は、上下風向調節部４ｃの風向を上側または無人エリアに固定させ、左右風向調節部６の風向を無人エリアに向ける（ステップＳ１１２）。この場合、ステップＳ１１１の場合と同様な効果が得られる。
【００８１】
制御部３３は、吹出口２ｃにおける風向制御を行う際、吹出口２ｃと隣り合う吹出口２ａおよび２ｄのそれぞれの空調対象空間における有人エリアを参照してもよい。この場合を、図２１を参照して説明する。図２１は、本発明の実施の形態４において、３つの吹出口のそれぞれについて、複数のエリアの有人エリアの有無をまとめて示した図である。図１９に示すステップＳ１０３において、制御部３３は、吹出口２ａ〜２ｄの人体位置分布を生成してメモリ３５に記憶する。このときの人体位置分布が図２１であるものとする。ただし、図２１では、吹出口２ｂの人体位置分布を図に示すことを省略している。
【００８２】
図２１は、吹出口２ａの空調対象空間について、エリアｘ３が有人エリアでエリアｘ１およびｘ２が無人エリアであることを示す。また、図２１は、吹出口２ｃの空調対象空間について、エリアｘ２が有人エリアでエリアｘ１およびｘ３が無人エリアであることを示す。図２１は、吹出口２ｄの空調対象空間について、エリアｘ２が有人エリアでエリアｘ１およびｘ３が無人エリアであることを示す。
【００８３】
制御部３３は、吹出口２ｃについて、ステップＳ１０５の判定の結果、有人エリアが１つと判定すると、上下風向調節部４ｃの風向を上側または無人エリアに固定させ、左右風向調節部６の風向を無人エリアに向ける（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１において、制御部３３は、左右風向調節部６の風向を無人エリアに向ける際、エリアｘ１およびｘ３のうち、いずれかを選択することが考えられる。このとき、制御部３３は、図２１に示した人体位置分布を参照することで、吹出口２ａのエリアｘ３が有人エリアであるのに対し、吹出口２ｄのエリアｘ１が無人エリアであることがわかる。吹出口２ｃの有人エリアｘ２と吹出口２ａの有人エリアｘ３との間には無人エリアが１つしかないが、吹出口２ｃの有人エリアｘ２と吹出口２ｄの有人エリアｘ２との間には無人エリアが２つある。この場合、制御部３３は、エリアｘ１およびｘ３のうち、左右風向調節部６の風向先としてエリアｘ３を選択する。
【００８４】
このようにして、制御部３３は、吹出口２ｃの風向制御を行う際、吹出口２ｃの人体位置分布だけでなく、隣り合う吹出口２ａおよび２ｄの人体位置分布を基に、人のいる割合が最も低いエリアを空気の吹出方向に選択する。その結果、人のいる割合が最も低いエリアに室内機３０から空気が送出され、使用者に風が直接に当たることを抑制できる。
【００８５】
図２２は、本発明の実施の形態４において、複数のエリアのうち、無人エリアがない場合を示す図である。図１９に示すステップＳ１０５において、制御部３３は、無人エリアがゼロと判定すると、ステップＳ１１３の処理に進む。制御部３３は、上下風向調節部４ｃの風向を上側に固定させ、左右風向調節部６の風向をスイングさせる（ステップＳ１１３）。図２２は、制御部３３は、左右風向調節部６の風向をエリアｘ１〜ｘ３の間でスイングさせる場合を示す。この場合、上下風向調節部４ｃの風向が上側なので、吹出口２ｃから送出する空気は天井を這うようにして流れるため、使用者に直接に風が当たることが抑制される。また、左右風向調節部６の風向がスイングしているため、空気の流れが分散され、１つのエリアに風が集中して当たることを防ぐことができる。
【００８６】
図２０〜図２２を参照して説明したように、制御部３３が、上下風向調節部４ｃの風向を上側または無人エリアに固定し、左右風向調節部６の風向を有人エリアから離れた無人エリアに向けることで、使用者に風が当たることを抑制することができる。
【００８７】
本実施の形態４の空気調和機１の室内機３０ａは、制御部３３が、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび左右風向調節部６を連動させて、空調対象空間の複数のエリアのうち、人体位置検出手段１１が無人と検出したエリアに空気の吹出方向を向けるものである。
【００８８】
本実施の形態４によれば、制御部３３が空調対象空間の複数のエリアから無人エリアを特定し、無人エリアに対して、上下風向および左右風向の連動制御を行うことで、人のいないエリアに自動的に風を当てることができる。その結果、自動的に人に直接に風当てを行わないようにすることができる。また、空気調和機から直接に風が当たることを不快に感じる人は、ドラフト感が低減し、快適性が向上する。
【００８９】
実施の形態５．
実施の形態３および４の空気調和機は、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび複数の左右風向調節部６の連動制御に加えて、人体の位置を特定して、人に風を当てる、または人に風を当てない制御を行うものである。本実施の形態５の空気調和機は、空調対象空間の温度ムラを自動的に検知して、温度が均一で、温度ムラのない空調空間を提供するものである。
【００９０】
本実施の形態５の空気調和機の構成を説明する。本実施の形態５では、実施の形態１〜３と同様な構成についての詳細な説明を省略し、実施の形態１〜３と異なる点を詳しく説明する。
【００９１】
図２３は、本発明の実施の形態５における空気調和機の室内機を下面側から見たときの平面図である。図２３に示すように、室内機３０ｂの下面３１に、輻射温度検出手段１２が設けられている。図２３に示す室内機３０ｂでは、下面３１において、輻射温度検出手段１２が温度検出手段５の対角の位置に設けられている。輻射温度検出手段１２が設けられる位置は図１３に示す位置に限定されない。制御部３３は、輻射温度検出手段１２と信号線で接続されている。本実施の形態５では、輻射温度検出手段１２は赤外線センサである。
【００９２】
本実施の形態５の室内機３０ｂについても、図１４を参照して説明したように、吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれの空調対象空間が９つのエリアに分割されている。輻射温度検出手段１２は、室内機３０ｂに設定された基準位置からの距離および方位角で特定される位置毎に床の輻射温度を測定する。本実施の形態５では、輻射温度検出手段１２は、図１４に示すエリア毎に、複数箇所の輻射温度を測定する。輻射温度検出手段１２は、制御部３３から起動の指示を受け取ると、３６のエリア単位で、複数箇所の輻射温度を測定する。輻射温度検出手段１２は、測定対象のエリアと、測定対象のエリアで測定された複数箇所の輻射温度との情報を組にした輻射温度データを制御部３３に出力する。
【００９３】
制御部３３は、輻射温度検出手段１２から輻射温度データを受け取ると、輻射温度データと図１４に示したエリアマップとを対比し、エリア毎に、輻射温度データに含まれる複数の輻射温度の平均値を算出する。制御部３３は、各エリアの輻射温度について、算出した平均値をそのエリアの床温度とする。制御部３３は、各エリアの床温度を図１４に示したエリアマップに記述して床温度分布を生成する。
【００９４】
制御部３３は、空気調和機１の運転状態が暖房運転の場合、床温度分布を参照し、複数のエリアのうち、床温度が最も低いエリアに空気の吹出方向が向くように、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび複数の左右風向調節部６を連動させて制御する。また、制御部３３は、空気調和機１の運転状態が冷房運転の場合、床温度分布を参照し、複数のエリアのうち、床温度が最も高いエリアに空気の吹出方向が向くように、上下風向調節部４ａ〜４ｄおよび複数の左右風向調節部６を連動させて制御する。
【００９５】
次に、本実施の形態５の空気調和機の動作を説明する。図２４は、本発明の実施の形態５における空気調和機の室内機が行う風向制御の手順を示すフローチャートである。図２５は、本発明の実施の形態５において、複数のエリアのうち、他のエリアの床温度と比べて床温度の低いエリアがある場合の一例を示す図である。図２６は、本発明の実施の形態５において、複数のエリアのうち、他のエリアの床温度と比べて床温度の高いエリアがある場合の一例を示す図である。図２５および図２６では、説明を簡単にするために、ｙ１〜ｙ３にエリアを区切ることを省略している。
【００９６】
図２４に示すように、制御部３３は、上下風向および左右風向について自動運転を設定する旨の指示が入力されると（ステップＳ１０１）、輻射温度検出手段１２を起動する（ステップＳ１２１）。制御部３３は、各エリアの輻射温度データを輻射温度検出手段１２から収集すると、吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれの空調対象空間について、床温度分布を生成する（ステップＳ１２２）。制御部３３は、ステップＳ１２３〜ステップＳ１２６において、吹出口２ａ〜２ｄ毎に、ステップＳ１２４の判定を行い、判定結果にしたがって、ステップＳ１２５およびステップＳ１２６のうち、いずれかの処理を行う。
【００９７】
はじめに、空気調和機１の運転状態が暖房運転の場合において、吹出口２ｃについて室内機３０ｂが行う風向制御を、図２５を参照して説明する。図２４に示すステップＳ１２４の判定で、制御部３３は、空気調和機１の運転状態が暖房運転と判定すると、ステップＳ１２５に進む。ステップＳ１２５において、制御部３３は、床温度分布を参照し、複数のエリアのうち、床温度が最も低いエリアに空気の吹出方向が向くように、上下風向調節部４ｃおよび左右風向調節部６を連動させて制御する。図２５は、ドット模様で表示されたエリアｘ１が他のエリアｘ２およびｘ３に比べて温度が低いことを示している。
【００９８】
図２５に示す例の場合、ステップＳ１２５において、制御部３３は、左右風向調節部６の風向をエリアｘ１に向け、上下風向調節部４ｃの風向をスイングさせる。ステップＳ１２５において、制御部３３は、図１４に示したｙ１〜ｙ３のエリアについても、エリア単位で空気の吹出方向を制御する場合、上下風向調節部４ｃの風向を床温度の低いエリアに固定してもよい。
【００９９】
空気調和機１の運転状態が暖房運転の場合、空気の吹出方向のうち、左右方向が床温度の最も低いエリアｘ１に固定され、上下方向が複数のエリアにスイングまたは床温度の最も低いエリアに固定される。その結果、床温度が最も低いエリアに、暖かい空気を優先的に当てることができる。
【０１００】
次に、空気調和機１の運転状態が冷房運転の場合において、吹出口２ａおよび２ｃについて室内機３０ｂが行う室内機３０ｂが行う風向制御を、図２６を参照して説明する。図２４に示す手順において、吹出口２ａの場合（ステップＳ１２３）、ステップＳ１２４の判定で、制御部３３は、空気調和機１の運転状態が冷房運転と判定すると、ステップＳ１２６に進む。ステップＳ１２６において、制御部３３は、床温度分布を参照し、複数のエリアのうち、床温度が最も高いエリアに空気の吹出方向が向くように、上下風向調節部４ａおよび左右風向調節部６を連動させて制御する。図２６は、吹出口２ａの複数のエリアのうち、ドット模様で表示されたエリアｘ３が他のエリアｘ１およびｘ２に比べて温度が高いことを示している。
【０１０１】
図２６に示す例の場合、ステップＳ１２６において、制御部３３は、左右風向調節部６の風向をエリアｘ３に向け、上下風向調節部４ａの風向をスイングさせる。ステップＳ１２６において、制御部３３は、図１４に示したｙ１〜ｙ３のエリアについても、エリア単位で空気の吹出方向を制御する場合、上下風向調節部４ａの風向を床温度の高いエリアに固定してもよい。
【０１０２】
続いて、図２４に示すステップＳ１２３において、吹出口２ｃの場合の風向制御を説明する。図２６は、吹出口２ｃの複数のエリアのうち、ドット模様で表示されたエリアｘ１が他のエリアｘ２およびｘ３に比べて温度が高いことを示している。ステップＳ１２６において、制御部３３は、左右風向調節部６の風向をエリアｘ３に向け、上下風向調節部４ｃの風向をスイングさせる。ステップＳ１２６において、制御部３３は、図１４に示したｙ１〜ｙ３のエリアについても、エリア単位で空気の吹出方向を制御する場合、上下風向調節部４ａの風向を床温度の高いエリアに固定してもよい。
【０１０３】
空気調和機１の運転状態が冷房運転の場合、空気の吹出方向のうち、左右方向が床温度の最も高いエリアに固定され、上下方向が複数のエリアにスイングまたは床温度の最も高いエリアに固定される。その結果、床温度が最も高いエリアに、冷たい空気を優先的に当てることができる。このようにして、空気調和機１の運転状態が暖房運転および冷房運転のいずれの場合であっても、自動的に温度ムラのある箇所を集中的に空調することができる。
【０１０４】
本実施の形態５の空気調和機１の室内機３０ｂは、制御部３３が、冷房運転の際、複数の床温度のうち、床温度が最も高いエリアに空気の吹出方向を向け、暖房運転の際、複数の床温度のうち、床温度が最も低いエリアに空気の吹出方向を向けるものである。
【０１０５】
本実施の形態５によれば、制御部３３が空調対象空間の複数のエリアの床温度の温度ムラを検知し、床温度が相対的に最も異なるエリアに空気の吹出方向が向くように、上下風向および左右風向を連動して制御する。そのため、空調対象空間において、温度ムラをより早く低減し、温度を均一にすることができる。また、空気調和機１が、４つの吹出口２ａ〜２ｄのそれぞれに対して、上記制御と同様の制御を行うことで、部屋全体の温度をより早く均一にすることができる。さらに、空気調和機１は、暖房能力または冷房能力を高くする時間を短くすることができ、省エネルギー性を両立することができる。
【０１０６】
上述した実施の形態１〜５の空気調和機の構成および動作は一例であり、これらの実施の形態の構成および動作を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１  空気調和機、２ａ〜２ｄ  吹出口、３  吸込口、４ａ〜４ｄ  上下風向調節部、５  温度検出手段、６  左右風向調節部、７  負荷側熱交換器、８  送風手段、１０  湿度検出手段、１１  人体位置検出手段、１２  輻射温度検出手段、２０  室外機、２１  圧縮機、２２  四方弁、２３  熱源側熱交換器、２４  膨張弁、２５  冷媒回路、３０、３０ａ、３０ｂ  室内機、３１  下面、３２ａ  上部筐体、３２ｂ  下部筐体、３３  制御部、３５  メモリ、３６  ＣＰＵ、３７、３８  駆動部、４１  上下ベーン、４２  軸部、４５  上側、４６  中間、４７  下側、５１〜５３、５５〜５８  矢印、６１ａ、６１ｂ  左右ベーン、６２  ヒンジ、６３  軸部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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